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空氣源熱泵講堂
空氣源熱泵與冷暖空調(diào)有何差異?
作者: 發(fā)布于:2018-5-8 9:30:58

  空氣源熱泵與冷暖空調(diào)有何差異?

編者按:

  隨著“煤改電”工作的大力推行,越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注空氣源熱泵。但是也有人疑惑,空氣源熱泵和普通的冷暖空調(diào)有什么區(qū)別呢?只有真正了解兩者的差異,才能做出更加適合自己的選擇。因此,本文就圍繞這一問(wèn)題,從多角度展開(kāi)分析,希望可以幫助更多的人解除疑惑。

  一、工作原理差異

  空氣源熱泵:電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作,把低溫冷媒壓縮成高溫冷媒,高溫冷媒經(jīng)熱水換熱器與水進(jìn)行熱交換,換熱后的高溫冷媒經(jīng)膨脹閥降壓后經(jīng)蒸發(fā)器吸收空氣中的熱量,吸熱后的冷媒被壓縮機(jī)吸入,不斷從空氣中吸熱,在熱水換熱器側(cè)放熱,把冷水加熱。水吸收的熱量是壓縮機(jī)壓縮產(chǎn)生的熱量和冷媒吸收空氣的熱量之和。

  空調(diào):電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作,把低溫冷媒壓縮成高溫冷媒,高溫冷媒經(jīng)蒸發(fā)器散熱,空調(diào)主機(jī)風(fēng)扇把熱量排放到室外,散熱后的高溫冷媒經(jīng)膨脹閥降壓后經(jīng)空調(diào)室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器吸收空氣中的熱量,降低室內(nèi)溫度,吸熱后的冷媒被壓縮機(jī)吸入。就是這樣不斷把熱量從室內(nèi)排放到室外的空氣中,從室內(nèi)吸收熱量,達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。


  空氣源熱泵工作原理

空氣源熱泵與空調(diào)原理

  空調(diào)工作原理圖

  二、供暖方式差異

  空氣源熱泵:空氣能熱泵自身只是一個(gè)提供熱水的設(shè)備。它供熱,然后配合其他的采暖末端實(shí)現(xiàn)供暖,如暖氣片、風(fēng)機(jī)盤(pán)管、空氣能地暖機(jī)、地暖管道等都可以作為其采暖末端,可以根據(jù)不同的住宅選擇不同的采暖方式。

  空調(diào):無(wú)論是立柜式空調(diào)還是掛墻式空調(diào),都只能利用主動(dòng)式熱出風(fēng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)供暖。

  三、零部件差異

  空氣源熱泵:熱泵專(zhuān)用壓縮機(jī)、防凍高效罐式冷凝器、帶親水膜的室外翅片換熱器、有系統(tǒng)高壓等保護(hù)控制。

  空調(diào):空調(diào)壓縮機(jī)、翅片冷凝器或板式冷凝器、不帶親水膜的室外翅片換熱器、沒(méi)有系統(tǒng)高壓等保護(hù)控制。

  在這些零部件中,壓縮機(jī)的不同是空氣源熱泵和空調(diào)最大差異,因?yàn)椴煌膲嚎s機(jī)決定產(chǎn)品的使用效果和使用地域不同?照{(diào)選用空調(diào)壓縮機(jī),以R22為例,最大運(yùn)行壓力不超過(guò)2MPa,壓縮機(jī)比小于7,最高排氣溫度不超過(guò)90℃;但空氣源熱泵必須采用熱泵壓縮機(jī),同樣以R22為例,最大運(yùn)行壓力達(dá)到3MPa,壓縮機(jī)比達(dá)到12,甚至更高到20,最高排氣溫度達(dá)到110℃。這些參數(shù)的不同,要求熱泵壓縮機(jī)的加工精度、軸承強(qiáng)度、電機(jī)耐溫性能等方面相比空調(diào)壓縮機(jī)有數(shù)量級(jí)上的提升。

  四、換熱機(jī)制差異

  空氣源熱泵:雖然都是通過(guò)冷媒來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移,但是在最后的換熱階段,熱泵是利用水來(lái)?yè)Q熱,而空調(diào)自始至終都是用冷媒充當(dāng)媒介。一個(gè)是水循環(huán),另一個(gè)是氟循環(huán)。水循環(huán)中,即使熱泵停機(jī),水流還是會(huì)一直在室內(nèi)的管道中停留,不斷散發(fā)溫度。這樣相當(dāng)于添加了一個(gè)熱量的緩沖過(guò)程。而且如果采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管或者空氣能地暖機(jī)作為末端,熱風(fēng)是末端從熱水中得來(lái),因此整體濕度更符合人體生理習(xí)慣,并不會(huì)引發(fā)口干舌燥等“空調(diào)病!

  空調(diào):空調(diào)采用“氟循環(huán)”,實(shí)現(xiàn)熱量的傳導(dǎo)?照{(diào)出風(fēng)口大量排出熱風(fēng),升溫的目的確實(shí)是達(dá)到了,但是這種劇烈的主動(dòng)式熱對(duì)流方案會(huì)大幅增加人體皮膚表面的水分蒸發(fā)量,導(dǎo)致空氣干燥,讓人喉嚨沙啞、口干舌燥。而且空調(diào)基本都是上方出風(fēng),如果距離人體太近,熱風(fēng)直吹頭部體驗(yàn)不好,舒適感差。

  五、運(yùn)行方式差異

  空氣源熱泵與空調(diào)的運(yùn)行方式存在以下差異:

  第一,無(wú)論是制冷還是制熱,空調(diào)的工作時(shí)間較長(zhǎng),制冷或制熱的空間較大,制成的冷/熱空氣容易流失,所以空調(diào)的功率一般比較高。而空氣源熱泵雖然是全天通電,但是當(dāng)制熱完成后,機(jī)組就會(huì)停止工作自動(dòng)保溫,這個(gè)過(guò)程不需要耗電,優(yōu)質(zhì)水箱的保溫效果可以達(dá)到72小時(shí)以上。家用機(jī)一般每天的工作時(shí)間不會(huì)超過(guò)2小時(shí),所以空氣源熱泵要比空調(diào)省電,且能更好地保護(hù)壓縮機(jī),延長(zhǎng)其使用壽命。

  第二,空調(diào)在夏季的使用頻率高,尤其在北方地區(qū),但空氣源熱泵集熱水、供暖、制冷為一體,冬季運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)。尤其是冬季對(duì)于熱水的需求量較大,所以空氣源熱泵需要更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行來(lái)提升水溫,壓縮機(jī)就需要更多的時(shí)間來(lái)運(yùn)行,因此壓縮機(jī)基本都是運(yùn)行在冷媒較高的區(qū)域。運(yùn)行溫度是影響壓縮機(jī)壽命的主要因素之一,在運(yùn)行相同時(shí)間的條件下,空氣源熱泵中壓縮機(jī)所受的綜合負(fù)荷要高于空調(diào)中的壓縮機(jī)。

  第三,隨著“煤改電”項(xiàng)目的大力實(shí)施,人們逐漸發(fā)現(xiàn)空氣源熱泵的諸多優(yōu)勢(shì),如安全便捷、節(jié)能高效、環(huán)保美觀等,這也是越來(lái)越多的人選擇它的重要原因。如果空氣源熱泵用于熱水供應(yīng)+采暖+制冷,則運(yùn)行時(shí)間會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間。

  六、使用環(huán)境差異

  空調(diào)和空氣源熱泵可以在不同的環(huán)境溫度下使用?照{(diào)在制熱時(shí),環(huán)境溫度最高為21℃,國(guó)標(biāo)規(guī)定,最佳使用環(huán)境為21℃到-7℃。但空氣源熱泵則不同,對(duì)于熱水機(jī)來(lái)說(shuō),春秋天也要使用,按空氣源熱泵的國(guó)標(biāo)要求,它的使用范圍是43℃到-20℃。由于空氣源熱泵的使用環(huán)境溫度區(qū)間更寬廣,所以它使用的零部件規(guī)格選型比空調(diào)要求更高。

  另外,由于使用環(huán)境和目的不同,空氣源熱泵在溫度和壓力方面要求更高。空調(diào)最高出風(fēng)溫度也就50℃,這時(shí)候冷凝壓力也就是1.8~2MPa?諝庠礋岜靡60℃甚至65℃,這時(shí)的冷凝壓力達(dá)到了2.5~2.8MPa。百分之三四十壓力差,再加上低溫環(huán)境下,特別是-20℃,蒸發(fā)壓力也非常低,0.2~0.15MPa,水溫還是要加熱到超過(guò)50℃,還是要60℃甚至65℃,這時(shí)候冷凝壓力還是2.7~2.8MPa,壓縮比遠(yuǎn)大于15,大于空調(diào)壓縮機(jī)的壓縮比使用范圍。

  七、執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)差異

  空氣源熱泵:主要包括家用熱水、商業(yè)熱水、家用采暖、商業(yè)采暖等標(biāo)準(zhǔn)。以制熱量和性能系數(shù)為衡量指標(biāo),冷暖機(jī)還必須考核制冷量和能效比。

  空調(diào):主要包括家用空調(diào)、多聯(lián)機(jī)、風(fēng)冷冷水機(jī)組等標(biāo)準(zhǔn),以制冷量和能效比為衡量指標(biāo)。